JPH05288241A - バランスシャフト付き内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バランスシャフト付き内燃機関において、生
産性を損なうことなく、クランクシャフトおよびバラン
スシャフトに対する支持剛性を高める。 【構成】 バランスシャフト２をコンロッド大端部の回
転経路Ｃの側方でかつオイルパン５上に配置し、エンジ
ンブロック３とオイルパン５の間にクランクシャフト１
を支承するクランクキャリア４を設け、このクランクキ
ャリア４にクランクシャフト１の軸受部１１と左右スカ
ート部１３を結ぶ横梁部１０を一体形成し、この横梁部
１０にバランスシャフト２の軸受部１２を開口させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バランスシャフト付き
内燃機関の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アンバランスマスを有するバ
ランスシャフトを機関回転に同期して回転させて、ピス
トン等の慣性力を相殺する装置がある。

【０００３】この種の装置として、例えば特開昭６３−
１８６０５０号公報に開示されているものは、シリンダ
壁を有するエンジンブロックとその下端に結合される箱
形のロアブロックとを備え、このエンジンブロックとロ
アブロックの間に渡ってクランクシャフト軸受部とバラ
ンスシャフト軸受部を備える。ロアブロックを箱形に形
成することにより、クランクシャフトおよびバランスシ
ャフトに対する支持剛性を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置にあっては、エンジンブロックとロアブロ
ックの間に渡ってクランクシャフト軸受部とバランスシ
ャフト軸受部がそれぞれ開口する構造のため、機関の製
造時にクランクシャフト軸受部とバランスシャフト軸受
部をそれぞれ機械加工する場合、エンジンブロックとロ
アブロックを互いに仮結合した状態で行わなければなら
ず、これに対応した大規模な生産設備が新たに必要とな
るという問題点があった。

【０００５】また、バランスシャフトを収装するハウジ
ング部がエンジンブロックの側方に膨出して形成されて
いるため、機関の大型化を招く。

【０００６】この対策として、バランスシャフトをオイ
ルパンの内部に配置して機関の小型化をはかるものがあ
るが、この場合、高速回転するバランスシャフトによっ
て潤滑油を叩いたり、撹拌して、フリクションの増大を
招くという問題点があった。

【０００７】本発明は上記の問題点に着目し、これを解
決することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、クランクシャ
フトと平行に配置され、クランクシャフトと同期して回
転するバランスシャフトを備えたバランスシャフト付き
内燃機関において、バランスシャフトをコンロッド大端
部の回転経路の側方でかつオイルパン上に配置し、エン
ジンブロックとオイルパンとの間にクランクシャフトを
支承するクランクキャリアを設け、このクランクキャリ
アの左右スカート部を連結する横梁部とクランクシャフ
トトをクランクキャリアに設け、この横梁部にバランス
シャフトの軸受部を開口させる。

【０００９】

【作用】バランスシャフトをコンロッド大端部の回転経
路の側方に配置することにより、バランスシャフトの介
装スペースのために機関が大型化することを抑えられ
る。また、バランスシャフトをオイルパン上に配置する
ことにより、オイルパンに貯溜された潤滑油を叩いた
り、撹拌することを防止して、フリクションの増大を抑
えられる。

【００１０】クランクシャフトはピストンに受ける燃焼
圧力等により曲げ変形を起こすが、クランクキャリアに
クランクシャフトの軸受部とスカート部を結ぶ横梁部を
一体形成し、この横梁部にバランスシャフトの軸受部を
開口させる構造により、クランクシャフトおよびバラン
スシャフトの支持剛性を高めて、機関振動を抑えられ
る。

【００１１】クランクキャリアの横梁部に開口するバラ
ンスシャフトの軸受部は、エンジンブロックとは独立し
たサブラインで機械加工することが可能となり、従来技
術に示したようなエンジンブロックとロアブロックを互
いに仮結合した状態で行われる機械加工の工数を減ら
し、生産制を高められる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１３】図１に示すように、直列４気筒機関に備え
られるクランクシャフト１の左右下方には２本のバラン
スシャフト２が互いに平行に配設される。この場合、各
バランスシャフト２は機関全長の略半分の長さを有して
おり、機関の気筒列方向の中心より前方に配置される。

【００１４】各バランスシャフト２は、図１に２点鎖線
で示すコンロッド大端部の回転経路Ｃの側方に位置し、
かつオイルパン５に貯溜される潤滑油の油面上に配置さ
れる。

【００１５】ヘッド一体型エンジンブロック３は、シリ
ンダボア３１を形成するシリンダ壁３２、燃焼室を画成
する燃焼室壁３７、吸気ポート３３、排気ポート３４、
クランクシャフト１を支承する軸受部３５、クランク室
９を画成するスカート部３６等が一体形成される。

【００１６】エンジンブロック３とオイルパン５の間に
クランクキャリア４が介装され、クランクキャリア４の
下端にはオイルパン５が結合される。

【００１７】図２にも示すように、クランクキャリア４
は、クランク室９を画成する箱形のスカート部１３を有
し、左右のスカート部１３とクランクシャフト１の軸受
部１１を梁状に結ぶ横梁部１０を一体形成し、この横梁
部１０に各バランスシャフト２の軸受部１２を開口させ
る。

【００１８】クランクシャフト１の各軸受部１１はそれ
ぞれの下端が縦方向に梁状に延びる縦梁部１７によって
結ばれ、クランクシャフト１に対する支持剛性を高めて
いる。

【００１９】クランクキャリア４は、各クランクシャフ
ト軸受部１１の左右に２つのボルト穴１６が形成され、
各ボルト穴１６を貫通してエンジンブロック３に螺合す
るボルト６によってエンジンブロック３に締結される。

【００２０】クランクキャリア４は、スカート部１３の
上端にエンジンブロック３のスカート部３６に対する接
合フランジ１４が形成され、その下端にオイルパン５に
対する接合フランジ１５が形成される。

【００２１】図３に示すように、クランクシャフト１に
よって各バランスシャフト２を駆動するのに機関前部に
タイミングベルト２１が設けられる。クランクシャフト
１に駆動プーリ２２が連結され、各バランスシャフト２
に被駆動プーリ２３，２４がそれぞれ連結され、左側の
被駆動プーリ２４の斜め上方にはテンショナープーリ２
５が設けられる。タイミングベルト２１はその内外周両
面に各プーリに噛合う歯を備えており、右側の被駆動プ
ーリ２３にはその内周の歯で噛合い、左側の被駆動プー
リ２４には外周の歯で噛合い、左右の被駆動プーリ２
３，２４は互いに逆方向に回転する。このように一方の
バランスシャフト２をタイミングベルト２１の外周（背
面）で駆動する構造により、従来装置に設けられていた
逆転ギアを廃止して、構造の簡素化がはかれる。

【００２２】各バランスシャフト２はクランクシャフト
１の２倍の速度で回転するようにプーリ比が設定され、
それぞれのアンバランスマスに働く遠心力によりピンス
トンやコンロッド等の慣性力を打ち消して、機関振動を
抑制する。

【００２３】クランクシャフト１は図中矢印Ａで示す方
向に回転し、テンショナープーリ２５はタイミングベル
ト２１に対してその緩み側で内周の歯に噛合い、図示し
ないスプリングの付勢力によりタイミングベルト２１に
適正な張力を与える。

【００２４】図２に示すように、クランクキャリア４の
前壁２８にはテンショナープーリ２５に対する取付座１
８が左側方に突出して形成され、この取付座１８にテン
ショナープーリ２５の支持軸を嵌合させる穴１９と、テ
ンショナープーリ２５をタイミングベルト２１に押し付
け付勢するスプリングの一端を嵌合させる穴２０とが形
成される。

【００２５】このように、ヘッド部一体型エンジンブロ
ック３とクランクキャリア４を別体で形成することによ
り、エンジンブロック３の形状を簡素化して鋳造による
成型を容易にする。

【００２６】クランクキャリア４の横梁部１０に開口す
る各バランスシャフト軸受部１２は、エンジンブロック
３とは独立したサブラインで機械加工することが可能と
なり、その結果、エンジンブロック３にクランクキャリ
ア４を各ボルト６を介して締結した状態でクランクシャ
フト軸受部１１，３５を切削加工するメインラインで、
各バランスシャフト各軸受部１２を機械加工により形成
する必要がなく、メインラインにおける生産設備の変更
が不要となる。

【００２７】クランクシャフト１はピストンに受ける燃
焼圧力等により曲げ変形を起こすが、クランクキャリア
４にクランクシャフト１の軸受部１１とスカート部１３
を結ぶ横梁部１０を一体形成する構造により、クランク
シャフト１の曲げ変形に対する各軸受部１１の支持剛性
を高めて、機関振動を抑えられる。

【００２８】また、クランクキャリア４の前壁２８にテ
ンショナープーリ２５に対する取付座１８が一体形成さ
れることにより、テンショナープーリ２５に対する支持
剛性を十分に確保するとともに、部品数を削減して生産
性を高められる。

【００２９】各バランスシャフト２がオイルパン５に貯
溜される潤滑油面上に配置されることにより、高速回転
するバランスシャフト４１によって潤滑油を叩いたり、
撹拌することがなく、フリクションの増大を防止する。

【００３０】各バランスシャフト２がコンロッド大端部
の回転経路Ｃを挟むようにして左右側方に配置されるこ
とにより、バランスシャフト２の介装スペースのために
機関が大型化することを抑えられる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、クランク
シャフトと平行に配置され、クランクシャフトと同期し
て回転するバランスシャフトを備えたバランスシャフト
付き内燃機関において、バランスシャフトをコンロッド
大端部の回転経路の側方でかつオイルパン上に配置し、
エンジンブロックとオイルパンとの間にクランクシャフ
トを支承するクランクキャリアを設け、このクランクキ
ャリアの左右スカート部を連結する横梁部とクランクシ
ャフトトをクランクキャリアに設け、この横梁部にバラ
ンスシャフトの軸受部を開口させたため、機関の小型化
をはかるとともに、クランクシャフトの曲げ変形に対す
る支持剛性を高めて機関振動を抑えられ、また、バラン
スシャフトの軸受部をエンジンブロックとは独立したサ
ブラインで機械加工することが可能となり、大規模な生
産設備が不必要となり、生産制を高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す機関の縦断面図である。

【図２】同じくクランクキャリアの斜視図である。

【図３】同じく各プーリおよびタイミングベルト等を示
す正面図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト ２ バランスシャフト ３ エンジンブロック ４ クランクキャリア ５ オイルパン ９ クランク室 １０ 横梁部 １１ クランクシャフト軸受部 １２ バランスシャフト軸受部 １３ スカート部 １８ テンショナープーリ取付座 ２１ タイミングベルト ２２ 駆動プーリ ２３ 被駆動プーリ ２４ 被駆動プーリ ２５ テンショナープーリ ３２ シリンダ壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトと平行に配置され、ク
   ランクシャフトと同期して回転するバランスシャフトを
   備えたバランスシャフト付き内燃機関において、バラン
   スシャフトをコンロッド大端部の回転経路の側方でかつ
   オイルパン上に配置し、エンジンブロックとオイルパン
   との間にクランクシャフトを支承するクランクキャリア
   を設け、このクランクキャリアの左右スカート部を連結
   する横梁部とクランクシャフトトをクランクキャリアに
   設け、この横梁部にバランスシャフトの軸受部を開口さ
   せたことを特徴とするバランスシャフト付き内燃機関。